解Riemann-Liouville分数阶导数微分方程两点边值问题(英文)

1

作者 聂宁明 赵艳敏 +3 位作者 Salvador Jimenez 李敏 唐贻发 Luis Vazquez 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期20-24,共5页

研究了两类含Riemann-Liouville分数阶导数的分数阶微分方程两点边值问题。理论上,通过引入分数阶Green函数将含有Riemann-Liouville分数阶导数的两点边值问题等价转换成一个积分方程;并用Lipschitz条件和压缩映射原理给出了含有Riemann... 研究了两类含Riemann-Liouville分数阶导数的分数阶微分方程两点边值问题。理论上,通过引入分数阶Green函数将含有Riemann-Liouville分数阶导数的两点边值问题等价转换成一个积分方程;并用Lipschitz条件和压缩映射原理给出了含有Riemann-Liouville分数阶导数的两点边值问题的解存在唯一的充分条件;数值上,设计了单打靶法,把含Riemann-Liouville分数阶导数的两点边值问题转化为含Riemann-Liouville分数阶导数的初值问题进行求解,并给出了较为精确的数值解。仿真结果表明:单打靶法是数值求解此类分数阶微分方程两点边值问题的有效工具。 展开更多

关键词 解的存在唯一性 分数阶微分方程 riemann-liouville分数阶导数 单打靶法 两点边值问题 数值仿真

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含三个Riemann-Liouville分数阶导数的脉冲Langevin型方程的边值问题的可解性 被引量：2

2

作者 刘玉记 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2020年第1期103-131,共29页

设n,l,k为正整数且α∈(n-1,n),β∈(l-1,l),γ∈(k-1,k).该文首先利用迭代方法给出具有三个分数阶导数的Langevin方程[D0+^αD0+^β?λD0+^γ]x(t)=P(t)的连续通解.然后,该文使用数学归纳法获得脉冲分数阶Langevin方程[D0+^αD0+^β?λ... 设n,l,k为正整数且α∈(n-1,n),β∈(l-1,l),γ∈(k-1,k).该文首先利用迭代方法给出具有三个分数阶导数的Langevin方程[D0+^αD0+^β?λD0+^γ]x(t)=P(t)的连续通解.然后,该文使用数学归纳法获得脉冲分数阶Langevin方程[D0+^αD0+^β?λD0+^γ]x(t)=P(t),t∈(ti,ti+1],i∈N0^m分片连续通解.接下来,该文运用获得的结果研究具有三个分数阶导数α,β∈(1,2),γ∈(0,1)的非线性脉冲Langevin方程的一类边值问题,通过将其化为积分方程,运用不动点定理建立这类边值问题解的存在性定理.最后,该文给出例子说明了主要结果的应用. 展开更多

关键词 迭代方法 多项脉冲分数阶Langevin方程 riemann-liouville分数阶导数 边值问题 积分方程

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基于Maxwell方程和R-L分数阶导数的高频激励条件下纳米晶材料磁滞特性预测模型 被引量：5

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作者 姬俊安 赵志刚 +3 位作者 张时 杜振斌 翟志强 贾慧杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期5431-5440,I0035,共11页

准确预测高频激励条件下纳米晶材料的磁滞特性,对电力电子变压器等高频电力设备磁性元件的优化设计具有重要意义。该文基于Maxwell方程和Riemann-Liouville(R-L)分数阶导数,建立高频激励下纳米晶材料磁滞特性预测模型。首先,根据Maxwel... 准确预测高频激励条件下纳米晶材料的磁滞特性,对电力电子变压器等高频电力设备磁性元件的优化设计具有重要意义。该文基于Maxwell方程和Riemann-Liouville(R-L)分数阶导数,建立高频激励下纳米晶材料磁滞特性预测模型。首先,根据Maxwell方程,首次推导出计及趋肤效应影响的涡流磁场强度解析式;其次,针对现有静态磁滞特性和异常效应建模方法未考虑趋肤效应影响的问题,依据R-L型分数阶导数理论,建立有效描述带材内部磁通密度分布不均时纳米晶静态磁滞特性与异常效应综合预测模型,并提出一种考虑频率效应的阻尼系数ρ和非整数阶n的解析计算方法;最后,基于磁场分离理论,建立高频激励下纳米晶材料磁滞特性预测模型。通过与纳米晶材料1K107B在高频激励下实测磁滞回线进行对比,验证该文所建预测模型的有效性。相较于经典模型,该文所建模型对磁滞回线的预测精度提升了35.8%。 展开更多

关键词 MAXWELL方程 riemann-liouville(R-L)分数阶导数 趋肤效应 磁滞回线

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半直线上Riemann-Liouville型奇异分数阶微分方程边值问题的单调迭代方法 被引量：1

4

作者 刘玉记 《数学年刊（A辑）》 CSCD 北大核心 2014年第6期757-768,共12页

运用不动点定理和单调迭代方法研究半直线上Riemann-Liouville型奇异分数阶微分方程边值问题的正解的存在性.在没有上、下解存在的假设下建立了边值问题存在两个正解的结果,构造了逼近正解的迭代格式,该迭代格式便于应用.

关键词 riemann-liouville型导数 奇异分数阶微分方程 边值问题 SCHAUDER不动点定理 正解 单调迭代方法

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天蓝遏蓝菜根系对镉离子吸收的分数阶模型

5

作者 林明芳 王玥 欧忠辉 《青岛农业大学学报(自然科学版)》 2025年第1期72-78,共7页

为模拟非均匀、多孔介质中镉离子(Cd^(2+))的扩散模式,在天蓝遏蓝菜(Noccaea caerulescens)根系吸收自由Cd^(2+)的对流扩散模型基础上,提出时空分数阶模型,用来模拟3种土壤Phytorem、Pierrelaye和M6中天蓝遏蓝菜根系附近的Cd^(2+)扩散... 为模拟非均匀、多孔介质中镉离子(Cd^(2+))的扩散模式,在天蓝遏蓝菜(Noccaea caerulescens)根系吸收自由Cd^(2+)的对流扩散模型基础上,提出时空分数阶模型,用来模拟3种土壤Phytorem、Pierrelaye和M6中天蓝遏蓝菜根系附近的Cd^(2+)扩散模式。结果表明:与Pierrelaye和M6相比,Phytorem的缓冲力小,Cd^(2+)的异常扩散现象出现得较早。分别在Phytorem中模拟60 d、在Pierrelaye和M6中各模拟600 d发现:当时间分数阶α和空间分数阶β满足α/(β+1)>0.5时,Cd^(2+)呈现超扩散;当α/(β+1)<0.5时,Cd^(2+)呈现亚扩散。α和β的敏感性分析表明,β取值不同时,Cd^(2+)浓度曲线会相交:在相交位置附近,β对Cd^(2+)的异常扩散贡献率随距离的增大先减小后增大;在远离相交位置处,3种土壤均有较高的α、β贡献率且两者相近。在Phytorem中模拟60 d,α对Cd^(2+)异常扩散总体贡献率比β高1个量级;在Pierrelaye和M6中模拟200 d,α和β对Cd^(2+)异常扩散总体贡献率相近。对时空分数阶模型的数值模拟可有效地反映土壤的复杂系统特征和重金属的扩散机制。 展开更多

关键词 天蓝遏蓝菜根系 镉离子吸收 riemann-liouville分数阶导数 CAPUTO分数阶导数 双因素方差分析

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抽象多项Riemann-Liouville分数阶微分方程

6

作者 Marko Kostic 李成刚 李淼 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2016年第4期601-622,共22页

该文研究如下抽象多项分数阶微分方程D_t^(α_n)u(t)+(Σ)_(j=1)^(n-1)A_jD_t^(uj)u(t)=AD_t~αu(t)+f(t).t∈(0.τ),(0.1)其中n∈N\{1},算子A,A1,…,A_(n-1)为复Banach空间E上的闭线性算子,0≤α_1<…<α_n,0≤α<α_n,0<... 该文研究如下抽象多项分数阶微分方程D_t^(α_n)u(t)+(Σ)_(j=1)^(n-1)A_jD_t^(uj)u(t)=AD_t~αu(t)+f(t).t∈(0.τ),(0.1)其中n∈N\{1},算子A,A1,…,A_(n-1)为复Banach空间E上的闭线性算子,0≤α_1<…<α_n,0≤α<α_n,0<τ≤∞,f(t)为E-值函数,D_t~α表示α阶Riemann—Liouville分数阶导数^([5]).延续着作者先前在文献[22,24 25]和[34]中的研究工作,该文引入并系统分析了方程(0.1)的若干类新的k-正则(C_1,C_2)-存在和唯一(生成)族,并对抽象的理论性结果给出了丰富的例子来阐明. 展开更多

关键词 抽象多项分数阶微分方程 riemann-liouville分数阶导数 (a k)-正则C-豫解族 适定性

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一类Riemann-Liouville分数阶时滞随机发展方程的Ulam-Hyers稳定性 被引量：2

7

作者 白玉洁 杨和 《吉林大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2023年第3期483-489,共7页

用不动点定理研究Hilbert空间中一类含α∈(0,1)阶Riemann-Liouville分数阶导数的时滞随机发展方程温和解的存在唯一性,并证明该解的Ulam-Hyers稳定性.最后举例说明所得结论的适用性.

关键词 riemann-liouville分数阶导数 随机发展方程 时滞 Ulam-Hyers稳定性

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一类广义时空分数阶耦合Zakharov方程组新的解析解

8

作者 洪宝剑 朱永康 +1 位作者 瞿新凯 田鑫尧 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期21-29,共9页

通过修正的(G'/G,1/G)-展开法,借助Mathematica软件,研究了一类在激光物理、等离子体物理等领域具有重要应用的广义时空分数阶耦合Zakharov方程组,求出了其一系列新的复合形式的解析解,这些解对于揭示高频波和低频波之间的非线性自... 通过修正的(G'/G,1/G)-展开法,借助Mathematica软件,研究了一类在激光物理、等离子体物理等领域具有重要应用的广义时空分数阶耦合Zakharov方程组,求出了其一系列新的复合形式的解析解,这些解对于揭示高频波和低频波之间的非线性自相互作用,强湍流效应中Langmuir场的振幅、电磁波强度以及调幅的不稳定性演化过程具有重要意义.通过绘制出部分解对应的2,3维分布图及密度图,直观展示了相关物理量的演化过程,这些解丰富、简化和发展了已有的结果. 展开更多

关键词 Atangana-Baleanu-Riemann分数阶导数 耦合Zakharov方程组 修正的(G'/G 1/G)-展开法 精确解 Mittag-Leffler函数

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Jumarie’s修正的R-L分数阶系统的新解法

9

作者 孔淑霞 刘艳芹 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第5期28-30,共3页

结合同伦摄动理论和Sumudu变换方法,提出了一种简单有效的摄动方法,并应用该方法求解了Jumarie’s修正的Riemann-Liouville(R-L)分数阶的方程,该方程带有分数阶的初值条件,而以前的文献中很少讨论分数阶的初值条件。结果表明该方法具有... 结合同伦摄动理论和Sumudu变换方法,提出了一种简单有效的摄动方法,并应用该方法求解了Jumarie’s修正的Riemann-Liouville(R-L)分数阶的方程,该方程带有分数阶的初值条件,而以前的文献中很少讨论分数阶的初值条件。结果表明该方法具有较高的精度和有效性。 展开更多

关键词 Jumarie’s修正的R-L分数阶导数 Sumudu变换 同伦扰动法 近似解

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一类空间-时间分数阶Whitham-Broer-Kaup方程的行波解 被引量：8

10

作者 郭丽红 周冉 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期7-12,共6页

考虑修正Riemann-Liouville分数阶导数意义下的一类空间-时间Whitham-Broer-Kaup(WBK)方程行波解的存在性,首先将WBK方程化为常微分方程组,然后利用首次积分法得到该方程一些行波解的解析表达式.

关键词 空间-时间分数阶WBK方程 修正的riemann-liouville分数阶导数 行波解 首次积分方法

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无穷区间上含参数分数阶微分方程积分边值问题正解的存在性 被引量：11

11

作者 李晓晨 刘锡平 +1 位作者 李燕 张莎 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期13-21,共9页

考虑一类无穷区间上含参数的Riemann-Liouville型分数阶微分方程积分边值问题.运用锥压缩-锥拉伸不动点定理,建立并证明了该边值问题在无穷区间上正解的存在性与不存在性定理,并给出一个应用实例.

关键词 riemann-liouville分数阶导数 无穷区间 积分边值问题 L1-Carathéodory条件 不动点定理

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分数阶对偶Burger方程的精确解 被引量：6

12

作者 闫立梅 刘艳芹 尹秀玲 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第10期6-8,共3页

将分数阶复变换方法和tanh函数方法相结合,得到了一种用来求解时-空分数阶非线性微分方程精确解的复变换-tanh函数方法。借助于软件Mathematica的符号计算功能,使用该方法求解了分数阶对偶Burger方程,得到了分数阶对偶Burger方程的新的... 将分数阶复变换方法和tanh函数方法相结合,得到了一种用来求解时-空分数阶非线性微分方程精确解的复变换-tanh函数方法。借助于软件Mathematica的符号计算功能,使用该方法求解了分数阶对偶Burger方程,得到了分数阶对偶Burger方程的新的精确解。 展开更多

关键词 复变换-tanh函数方法 修正riemann-liouville导数 时空分数阶对偶Burger方程

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具有微分算子的分数阶微分方程边值问题解的存在性与唯一性 被引量：7

13

作者 吴贵云 刘锡平 杨浩 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第3期205-209,共5页

研究一类具有分数阶线性微分算子的Riemann-Liouville型分数阶非线性微分方程两点边值问题解的存在性和唯一性.通过求出相应边值问题的Green函数并证明其性质,建立积分算子方程,应用压缩映射原理证明了这类边值问题解的存在性与唯一性定... 研究一类具有分数阶线性微分算子的Riemann-Liouville型分数阶非线性微分方程两点边值问题解的存在性和唯一性.通过求出相应边值问题的Green函数并证明其性质,建立积分算子方程,应用压缩映射原理证明了这类边值问题解的存在性与唯一性定理.运用Krasnoselskii’s不动点理论建立并证明了该边值问题解的存在性与唯一性定理.最后给出了两个应用实例,用以说明本文所得结论的有效性. 展开更多

关键词 riemann-liouville分数阶导数 分数阶微分方程 微分算子 边值问题 存在性与唯一性

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分数阶微分方程初值问题解的存在性与唯一性 被引量：4

14

作者 李秋萍 孙书荣 +1 位作者 张萌 赵以阁 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第3期312-315,共4页

运用Banach压缩映射原理的推论和广义Lipschitz条件，研究一类阶数在1～2范围内的分数阶微分方程初值问题解的存在性与唯一性，给出该问题存在唯一解的充分条件，推广已有某些结果。

关键词 分数阶微分方程 riemann-liouville分数阶导数 初值问题 BANACH压缩映射原理

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空间分数阶扩散方程的超线性收敛离散格式 被引量：5

15

作者 章红梅 刘发旺 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期464-468,共5页

考虑了空间分数阶扩散方程的数值解,构造了一个隐式差分离散格式,证明了此格式是无条件稳定的,且关于空间步长是超线性收敛的.最后,给出一个数值例子说明本文的理论分析是正确的,所构造的离散格式是有效的.

关键词 空间分数阶扩散方程 CAPUTO导数 riemann-liouville分数阶导数 积分

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分数阶非线性方程精确解的新方法 被引量：5

16

作者 闫立梅 刘艳芹 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第16期23-25,共3页

将分数阶复变换方法和(G′/G)方法相结合得到了一种辅助方程方法,用来求解分数阶非线性微分方程。利用该方法并借助于软件Mathematica的符号计算功能求解了分数阶Calogero KDV方程,得到了该方程新的精确解。

关键词 (G′/G)-方法 修正riemann-liouville导数 分数阶Calogero KDV方程

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一类n维空间Riesz分数阶扩散方程的解析解 被引量：4

17

作者 马亮亮 刘冬兵 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期506-509,共4页

文章讨论了n维空间Riesz分数阶扩散方程的解,用特征函数幂级数形式定义了n维分数阶拉普拉斯算子,并给出了分数阶拉普拉斯算子与Riesz分数阶导数之间的关系,最后用谱表示法导出了n维空间Riesz分数阶扩散方程在齐次和非齐次情况下,在有界... 文章讨论了n维空间Riesz分数阶扩散方程的解,用特征函数幂级数形式定义了n维分数阶拉普拉斯算子,并给出了分数阶拉普拉斯算子与Riesz分数阶导数之间的关系,最后用谱表示法导出了n维空间Riesz分数阶扩散方程在齐次和非齐次情况下,在有界区域上满足一定初边值条件的基本解。 展开更多

关键词 Riesz分数阶导数 空间分数阶扩散方程 riemann-liouville分数阶导数 解析解

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Riesz分数阶反应-扩散方程数值近似的稳定性与收敛性分析 被引量：5

18

作者 陈景华 刘发旺 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期466-469,共4页

分数阶微分方程可以用来模拟工程,物理,生物等科学领域中的许多现象,然而分数阶微分方程的数值方法与理论分析是一项困难的事,其理论分析与经典的数值方法之间有很大的差异.本文考虑一个Riesz分数阶反应-扩散方程.这个方程是将一般的反... 分数阶微分方程可以用来模拟工程,物理,生物等科学领域中的许多现象,然而分数阶微分方程的数值方法与理论分析是一项困难的事,其理论分析与经典的数值方法之间有很大的差异.本文考虑一个Riesz分数阶反应-扩散方程.这个方程是将一般的反应-扩散方程的二阶导用Riesz导数来替换.利用Riemann-Liouville定义和Grünwald-Letnikov定义之间的关系,我们提出了一个显示的数值近似,同时讨论了稳定性与收敛性,并给出数值例子. 展开更多

关键词 Riesz反应-扩散方程 分数阶导数 riemann-liouville Grünwald-Letnikov 稳定性 收敛性

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奇异分数阶微分方程边值问题正解的唯一性(英文) 被引量：3

19

作者 周文学 刘旭 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期300-309,共10页

应用Green函数将分数阶微分方程边值问题可转化为等价的积分方程.近来此方法被应用于讨论非线性分数阶微分方程边值问题解的存在性.本文讨论奇异非线性分数阶微分方程边值问题正解的唯一性.应用Green函数将其转化为等价的积分方程,利用... 应用Green函数将分数阶微分方程边值问题可转化为等价的积分方程.近来此方法被应用于讨论非线性分数阶微分方程边值问题解的存在性.本文讨论奇异非线性分数阶微分方程边值问题正解的唯一性.应用Green函数将其转化为等价的积分方程,利用偏序集上的不动点定理证明正解的唯一性. 展开更多

关键词 边值问题 奇异分数阶微分方程 riemann-liouville分数阶导数 唯一性 偏序集

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时间分数阶KdV方程的级数解 被引量：1

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作者 高忆先 李金玉 徐飞 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期1-5,共5页

主要考虑Riemann-Liouville积分和Caputo导数意义下的分数阶KdV方程初值问题,通过一类迭代法构造分数阶KdV方程在实数域上的级数解,并将这类迭代法推广到复空间上,建立了分数阶KdV方程在复数域上的级数解.这类迭代法只依赖于初值的选取... 主要考虑Riemann-Liouville积分和Caputo导数意义下的分数阶KdV方程初值问题,通过一类迭代法构造分数阶KdV方程在实数域上的级数解,并将这类迭代法推广到复空间上,建立了分数阶KdV方程在复数域上的级数解.这类迭代法只依赖于初值的选取,对于非线性分数阶偏微分方程,甚至是耦合系统,都能有效地建立级数解. 展开更多

关键词 时间分数阶KdV方程 riemann-liouville积分 CAPUTO导数 迭代法 级数解

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